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Fachbereich Mechatronik und Maschinenbau Modulhandbuch des Masterstudiengangs Mechatronik mit dem Abschluss Master of Science (3 Sem. / 90 ECTS)

Modulhandbuch des Masterstudiengangs Mechatronik mit dem ... · Protokollfamilien, Elemente zur Netzwerkkopplung, TCP/IP, IP- Routing, Domain Name System (DNS), Firewalls und ihre

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Fachbereich Mechatronik und Maschinenbau

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik mit dem Abschluss Master of Science

(3 Sem. / 90 ECTS)

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 2 / 40

Inhalt:

Hinweise ...................................................................................................................... 4

1. Höhere Mathematik .............................................................................................. 5

2. Informatik ............................................................................................................. 6

Wahlpflichtkatalog Informatik:........................................................................................................................................... 7

2. 1 Pflichtfach aus der Informatik: Software Engineering............................................................................ 7

2. 2 Pflichtfach aus der Informatik: Netzwerk und Bertriebssysteme .................................................... 8

2. 3 Pflichtfach aus der Informatik: Systemprogrammierung ...................................................................... 9

2. 4 Pflichtfach aus der Informatik: Sicherheit in Fahrzeug- und Prozesstechnik ........................ 10

2. 5 Pflichtfach aus der Informatik: Automotive Bussysteme .................................................................. 11

2. 6 Pflichtfach aus der Informatik: Mustererkennung ................................................................................. 12

2. 7 Pflichtfach aus der Informatik: Navigation und ortsbezogene Dienste ...................................... 13

2. 8 Pflichtfach aus der Informatik: Kryptographie ......................................................................................... 14

3. Managementqualifikationen ............................................................................... 15

4. Mechatronik ........................................................................................................ 16

5. Elektrotechnik ..................................................................................................... 18

Wahlpflichtkatalog Elektrotechnik: .............................................................................................................................. 19

5.1 Pflichtfach aus der Elektrotechnik: Technische Simulation ............................................................ 19

5.2 Pflichtfach aus der Elektrotechnik: Aktorik und Leistungselektronik........................................ 20

5.3 Pflichtfach aus der Elektrotechnik: Digitale Systeme ......................................................................... 21

5.4 Pflichtfach aus der Elektrotechnik: Konstruktion und Bau von Elektrofahrzeugen............ 22

5.5 Pflichtfach aus der Elektrotechnik: Automotive Radarsensorik .................................................... 23

5.6 Pflichtfach aus der Elektrotechnik: Elektrische Komponenten ..................................................... 24

5.7 Pflichtfach aus der Elektrotechnik: Hochvolt-Systeme...................................................................... 25

6. Maschinenbau ..................................................................................................... 26

Wahlpflichtkatalog Maschinenbau: ............................................................................................................................... 28

6.1 Pflichtfach aus dem Maschinenbau: Numerische Dynamik .............................................................. 28

6.2 Pflichtfach aus dem Maschinenbau: Werkstoffauswahl und-anwendung ............................... 29

6.3 Pflichtfach aus dem Maschinenbau: CFD/ Angewandte Fluidmechanik ................................... 30

6.4 Pflichtfach aus dem Maschinenbau: Entwurf von Antriebssystemen ......................................... 31

6.5 Pflichtfach aus dem Maschinenbau: Lasertechnik ................................................................................ 32

6.6 Pflichtfach aus dem Maschinenbau: Datenbankprogrammierung ................................................. 33

6.7 Pflichtfach aus dem Maschinenbau: Höhere technische Mechanik ............................................. 34

6.8 Pflichtfach aus dem Maschinenbau: Systementwicklung und Mehrkörpersystem-analyse ........................................................................................................................................................................... 35

6.9 Pflichtfach aus dem Maschinenbau: Experimentelle Methoden der Mechanik ...................... 36

6.10 Pflichtfach aus dem Maschinenbau: Smart Robotics ........................................................................... 37

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 3 / 40

7. Projektmanagement ........................................................................................... 39

8. Masterabschluss ................................................................................................. 40

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 4 / 40

Hinweise

Die Veranstaltungen werden in unterschiedlichen Formen unterrichtet. V: (seminaristische) Vorlesung Ü: Übung S: seminaristisches Praktikum P: Praktikum / Rechnerpraktikum Sie können zwischen vielen Wahpflichtfächern wählen. Jedoch wird nicht jedes Wahlpflichtfach in jedem Jahr angeboten. Die Anwesenheitszeiten und Lehrformen der angebotenen Wahlpflichtfächer können von den allgemeinen Angaben zum „Pflichtfach aus der Informatik / der Mechatronik / dem Maschinenbau“ im Studienverlaufsplan bzw. auf dem Modulblatt abweichen. Es gelten immer die Angaben zu der ganz konkreten Veranstaltung im aktuellen Modulhandbuch.

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 5 / 40

1. Höhere Mathematik

Höhere Mathematik (XM01-HM)

Modulnummer

1

Workload

210 h

Credits

7 (4+3)

Studiensem.

1. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Sommersemester

Dauer

1 Sem.

1 Lehrveranstaltungen

HM: Höhere Mathematik 2V2Ü

NU: Numerische Mathematik 2V1P

Kontaktzeit

126 h

Selbststudium

84 h

geplante Gruppengröße

30

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage, Methoden der höheren Mathematik im Ingenieurbereich sinnvoll anzuwenden. Sie kennen die Anwendbarkeit und Grenzen dieser mathematischen Methoden. Sie haben ein grundlegendes Verständnis von numerischen Vorgängen auf dem Rechner und beherrschen grundlegende numerische Methoden für relevante Anwendungen aus dem Ingenieurbereich.

3 Inhalte

HM: Reelle und komplexe Analysis, Fourier-Reihen, Laplace-Transformation, Funktionen-Theorie

NU: Rechnerarithmetik, numerische Lösung nichtlinearer Gleichungen und Gleichungssysteme, numerische Lösung linearer und nichtlinearer Ausgleichsprobleme

4 Lehrformen

Prof. Eikelberg: Vorlesung,Übung; Prof. Knorrenschild: Seminaristischer Unterricht, Praktikum am Rechner mit MATLAB

5 Teilnahmevoraussetzungen keine

6 Prüfungsformen

Modulprüfung in Form einer Klausur (120 Minuten)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung und erfolgreiche Teilname am Praktikum (Testat)

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote

7/ Summe der prüfungsrelevanten ECTS

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Prof. Dr. rer. nat. Michael Knorrenschild; Lehrende: Prof. rer. nat. Markus Eikelberg und Prof. rer. nat. Michael Knorrenschild

11 Sonstige Informationen

Michael Knorrenschild, Numerische Mathematik, Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag, 2010; Markus Eikelberg, Einführung in die Arbeit mit Maple V, Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag, 1998; Skripten, Foliensätze, Aufgabensammlungen von Prof. Eikelberg

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 6 / 40

2. Informatik Informatik (XM02-TE/PI)

Modulnummer

2

Workload

330 h

Credits

11 (6+5)

Studiensem.

1. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Sommersemester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen

TE: Technische Informatik 3V2Ü PI: Pflichtfach aus der Informatik 3V1Ü

Kontaktzeit

162 h

Selbststudium

168 h

geplante Gruppengröße

30

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

TE: Die Studierenden erlernen ein tiefergehendes Verständnis für die Planung, die Architektur, die Entwicklung, die Systemintegration, den Einsatz und die Analyse von eingebetteten Systemen bezogen auf die Hardwarekomponenten und die Softwareschnittstellen. Damit erlangen die Studierenden die Kernkompetenz sowohl auf abstrakter Ebene Projekte zur Konzeption von Hardware- und Software-Komponenten zu koordinieren als auch diese Komponenten zu integrieren. Außerdem wird systematisches Denken vermittelt, indem Testverfahren zur Aufdeckung von System- und Spezifikationsfehlern behandelt werden. Zusätzlich wird konzeptionell das Abschätzen von Entwicklungskosten geübt. Insofern werden sowohl fachliche als auch methodische Kompetenzen vermittelt.

PI: Das Angebot imWahlpflichtkatalog Informatik umfasst verschiedene Lehrveranstaltungen. Welche konkret stattfindet, richtet sich u. a. nach den Interessen der aktuellen Studierenden:

3 Inhalte

TE: Pflichtenheft und Spezifikation von komplexen Rechner-, Kommunikatons- und eingebetteten Systemen auf Ebene der Hardware, statische und dynamische Systembeschreibung mit der UML, Prinzipien des Designs, Entwurfsmuster, Robustheit, Hardwareanalyse und Hardwaretests, Bewertung von Hardware-Kosten und Kostenplanung, Schnittstellen (Sensoren und Aktoren) zu elektronischen und mechanischen Geräten, Diagnoseschnittstellen, Betriebssystemschnittstellen, Schnittstellen zu Software-Komponenten, Java Anwendungsframework OSGI, Netzwerkschichten, MM-Schnittstellen, Frameworks, Einsatz programmierbarer Logikbausteine (FPGA, ASICS), Einsatz von Echtzeitsystemen.

PI: siehe Beschreibungen der einzelnen Wahlpflichtfächer

4 Lehrformen:

TE: Vorlesung, Übung und seminaristischer Unterricht

PI: siehe Beschreibungen der einzelnen Wahlpflichtfächer

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen

TE: Teilprüfung in Form einer Klausur (120 Minuten) oder mündlichen Prüfung oder Projektarbeit mit schriftlicher Ausarbeitung und Referat

PI: Teilprüfung, siehe Beschreibungen der einzelnen Wahlpflichtfächer

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten: Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen): Masterstudiengang Informatik

9 Stellenwert der Note für die Endnote: 11/ Summe der prüfungsrelevanten ECTS

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Prof. Ritschel; Lehrende: Prof. Ritschel, siehe Lehrende der Wahlpflichtfächer

11 Sonstige Informationen

PI: Siehe Beschreibungen der einzelnen Wahlpflichtfächer

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 7 / 40

Wahlpflichtkatalog Informatik:

2. 1 Pflichtfach aus der Informatik: Software Engineering Software Engineering (XM02-SE)

Modulnummer

2

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

1. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Sommersemester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen

SE: Software Engineering 3V1Ü

Kontaktzeit

72 h

Selbststudium

78 h

geplante Gruppengröße

30

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage, methodisch korrekt ein komplexes Programm mit grafischer Benutzeroberfläche zu entwickeln. Sie wenden dabei ein Vorgehensmodell für die Software-entwicklung an, das aus den Teilschritten Geschäftssystemanalyse, IT-System-Analyse, Software-Design, Implementierung, Test und Systemintegration besteht.

3 Inhalte

Geschäftssystemanalyse und Softwareentwurf mit Hilfe ausgewählter UML-Diagramme, Grundkonzept der GUI-Programmierung mit Swing, Fenster, ihre Container und Layout-Manager, Komponenten der GUI, Ereignisbehandlung, Menüs und Toolbars, Dialogfenster, Threads, tabellarische Darstellung von Daten, Druckausgabe. Aktuelle Techniken: Programmiersprache Java und Swing Benutzeroberflächen.

4 Lehrformen:

Seminaristische Vorlesung mit Live Coding, Praktikum mit eigenständiger Programmierung von Übungsprogrammen

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen:

Teilprüfung in Form einer Klausur (60 Minuten)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen):

9 Stellenwert der Note für die Endnote

5/ Summe der prüfungsrelevanten ECTS

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrender: Prof. Eikelberg

11 Sonstige Informationen

Skript "Programmentwurf mit der Unified Modeling Language (UML) von Prof. Dr. Eikelberg, Skript und Aufgabensamlung "Programmierung grafischer Benutzeroberflächen mit Swing" von Prof. Dr. Eikelberg

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 8 / 40

2. 2 Pflichtfach aus der Informatik: Netzwerk und Bertriebssysteme

Netzwerk und Betriebssysteme (XM02-NB)

Modulnummer

2

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

1. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Sommersemester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen

NB: Netzwerk und Betriebssysteme 3V1Ü

Kontaktzeit

72 h

Selbststudium

78 h

geplante Gruppengröße

30

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage, ein Rechnernetzwerk aus Hardware, Netzwerkprotokoll, Betriebssystemen und Serversoftware korrekt zu planen, zu bauen bzw. zu implementieren. Sie entwerfen das Netzwerk hardwaremäßig zweckmäßig, implementieren eine ordnungsgemäße Routing-Struktur, ordnen die Server in einem strukturierten Netzwerk an und konfigurieren die DNS-Struktur sowie den Verzeichnisdienst zweckmäßig.

3 Inhalte

Netzwerktypen, Topologien, Übertragungsmedien, Ethernet-Spezifikationen, OSI-Schichtmodell, Protokollfamilien, Elemente zur Netzwerkkopplung, TCP/IP, IP-Routing, Domain Name System (DNS), Firewalls und ihre Konfiguration, Verzeichnisdienste, Benutzerverwaltung in strukturierten Netzen Aktuelle Techniken: Ethernet, TCP/IP, Windows Workstation und Server-Betriebssysteme, Windows Active Directory.

4 Lehrformen:

Seminaristische Vorlesung mit Live Demonstrationen, Praktikum mit eigenständigem Aufbau eines gerouteten Netzwerks mit DNS und Verzeichnisdienst.

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen:

Teilürüfung in Form einer mündlichen Prüfung

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote

5/ Summe der prüfungsrelevanten ECTS

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrender: Prof. Eikelberg

11 Sonstige Informationen

Skript und Praktikumsanleitungen "Netzwerk und Betriebssystem" von Prof. Dr. Eikelberg

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 9 / 40

2. 3 Pflichtfach aus der Informatik: Systemprogrammierung

Systemprogrammierung (XM02-SP)

Modulnummer

2

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem

1. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Sommersemester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen

SP: Systemprogrammierung 3V1Ü

Kontaktzeit

72 h

Selbststudium

78 h

geplante Gruppengröße

30

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage, ein Serverbetriebssystem zu installieren, zu konfigurieren und zu warten. Sie beherrschen den Zugriff auf Systemparameter und können diese geeignet konfigurieren. Sie sind in der Lage, Fehlersituationen zu analysieren und zu beheben bzw. Umgehungen zu implementieren. Sie analysieren die Systembelastung und führen Tuning-Maßnahmen durch.

3 Inhalte

Installation eines Serverbetriebssystems, Vernetzung, Serverdienste für das Netzwerk, Zugriff auf Konfigurationsdaten und Modifikation von Systemparametern, Systemsicherheit, Analyse und Behebung von Fehlersituationen, Programmierung von Stapelverarbeitung und systemnaher PI: siehe Modulblätter des Vertiefungskatalogs Informatik (

4 Lehrformen:

Seminaristische Vorlesung mit Live Demonstrationen, Praktikum mit eigenständiger Wartung eines ServerbetriebssystemsVorlesung, Übung und Praktikum

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen:

Teilprüfung in Form einer mündlichen Prüfung

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote

5/ Summe der prüfungsrelevanten ECTS

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrender: Prof. Eikelberg

11 Sonstige Informationen

Oberschelp/Vossen, Rechneraufbau und Rechenerstrukturen, Broschüren RRZN zu Windows Serverbetriebssystemen und zur Systemprogrammierung, Praktikumsanleitungen von Prof. Dr. Eikelberg

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 10 / 40

2. 4 Pflichtfach aus der Informatik: Sicherheit in Fahrzeug- und Prozesstechnik Sicherheit in der Fahrzeug- und Prozesstechnik (XM02-PF)

Modulnummer

2

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

SS o. WS

Häufigkeit des Angebots

jedes SS

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen

PF: Sicherheit in der Fahrzeug- und Prozesstechnik 1Ü2S

Kontaktzeit

3 SWS / 54 h

Selbststudium

96 h

geplante Gruppengröße

18 Studierende

2 Lernergebnisse (learningoutcomes) / Kompetenzen

Die Studierenden erlernen das „Denken in Sicherheit“, das Erkennen und Beherrschen von Risiken. Darüberhinaus entwicklen sie ein Verständnis für das dahinterstehende Standardisierungs- und Prüfungswesen.

3 Inhalte

• Grundbegriffe: Sicherheit,Verfügbarkeit, Risiken

• Verfahren der Fehlererkennung und Beherrschung, Redundanzstrukturen Mathematische und statistische Grundlagen

• Wesentliche Normen,wie z.B. IEC61508 (generisch) und ISO26262 (automotive)

• Ausgewählte Fallbeispiele vorwiegend aus der Fahrzeugtechnik

4 Lehrformen

Seminaristischer Unterricht

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen

Teilprüfung in Form einer mündlichen Prüfung und Ausarbeitung, Seminarergebnisse (semesterbegleitende Prüfung)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

Master Elektromobilität

9 Stellenwert der Note für die Endnote

5/90

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrender: Prof. Dr. Weinert

11 Sonstige Informationen

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 11 / 40

2. 5 Pflichtfach aus der Informatik: Automotive Bussysteme Automotive Bussysteme (XM02-AB)

Modulnummer

2

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

SS o. WS

Häufigkeit des Angebots

jedes Semester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen

AB: Automotive Bussysteme 1Ü2S

Kontaktzeit

3 SWS / 54 h

Selbststudium

96 h

geplante Gruppengröße

20 Studierende

2 Lernergebnisse (learningoutcomes) / Kompetenzen

Die Studierenden erweitern ihr Wissen im Bereich der Automotiven Bussysteme. Sie sind vertraut mit der Inbetriebnahme von CAN-Knoten und kennen die charakteristischen Kenngrößen eines CAN-Netzwerkes. Sie sammeln praktische Erfahrungen in der Durchführung und Auswertungen von Messungen.

3 Inhalte

• Grundlagen von Bussystemen

• Topologien und Charakteristiken von Netzwerken im Automobilbereich

4 Lehrformen

Vorlesung, Seminaristischer Unterricht in Übungen

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen

Teilprüfung in Form einer mündlichen Prüfung

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote

5/90

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrender: Prof. Dr. Biesenbach

11 Sonstige Informationen

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 12 / 40

2. 6 Pflichtfach aus der Informatik: Mustererkennung Mustererkennung (XM02-ME)

Modulnummer

2

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

SS o. WS

Häufigkeit des Angebots

jedes Semester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen

ME: Mustererkennung 1Ü2S

Kontaktzeit

3 SWS / 54 h

Selbststudium

96 h

geplante Gruppengröße

20 Studierende

2 Lernergebnisse (learningoutcomes) / Kompetenzen

Die Studierenden können am Ende der Veranstaltung Methoden der Mustererkennung benennen. Sie können für eine Aufgabe der Mustererkennung in industriellen Bereichen der Produktion wie auch für darüber hinausführende technische Systeme die erforderlichen Merkmale ableiten sowie einen geeigneten Klassifikator auswählen. Weiterhin sind sie fähig für eine konkrete Aufgabenstellung ausgewählte Merkmale und Klassifikatoren zu beurteilen, inwieweit diese den gegebenen Anforderungen und gesetzten Zielen genügen.

3 Inhalte

• Auswahl und Verarbeitung von Sensorsignalen, Extraktion von aussagekräftigen Merkmalen • Festlegung von Merkmalen, Eigenschaften wie Vollständigkeit und Separierbarkeit,

Merkmalsreduktion, Merkmalsselektion, Merkmalraum • Vorstellung und Vergleich verschiedener Klassifikationsverfahren,

Entscheidungsbaumverfahren, statistischer Klassifikator, künstliche neuronale Netze, Support Vector Machines, Lernalgorithmen, Gütemaß für Klassifikatoren

• Anwendung auf konkrete, praxisorientierte Aufgabenstellungen, Fallbeispiele aus den Bereichen Akustik und Bildverarbeitung

4 Lehrformen

Seminaristischer Unterricht mit intergierten Praxiselementen

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen

Teilprüfung in Form einer schriftlichen Ausarbeitung oder einer mündlichen Prüfung

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote:

5/90

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrender: Prof. Gerhardt

11 Sonstige Informationen:

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 13 / 40

2. 7 Pflichtfach aus der Informatik: Navigation und ortsbezogene Dienste Navigation und ortsbezogene Dienste (XM02-ND)

Modulnummer

2

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

SS u. WS

Häufigkeit des Angebots

Wintersemester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen

ND:Navigation und ortsbezogene Dienste 1Ü2S

Kontaktzeit

3 SWS / 54h

Selbststudium

96 h

geplante Gruppengröße

20 Studierende

2 Lernergebnisse (learningoutcomes) / Kompetenzen

In diesem Wahlpflichtfach wird das Grundverständnis bzgl. verschiedener Navigationsverfahren erarbeitet und auf die Verknüpfung mit ortsbezogenen Diensten eingegangen. Die Studierenden erlernen, verschiedene Algorithmen und Architekturen zur Navigation hinsichtlich ihrer Komplexität und Genauigkeit zu bewerten und vertiefen ihr Wissen, diese Technologien für ortsbezogene Dienste einzubeziehen.

3 Inhalte

Inertiale Navigation, Analyse von satellitengestützten Navigationsverfahren wie GPS oder Galileo, lineare und nicht-linear Filterung zur ortsbezogenen Zustandsmessung, Sensordatenfusion zur Erhöhung der Navigationsgenauigkeit, mögliche Anwendungsbeispiele inkl. der korrespondierenden Webservices für ortsbezogene Dienste.

4 Lehrformen

Seminaristische Lehre in Form von Vorlesung, Übung, Praktikum

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen

Teilprüfung in Form einer mündlichen Prüfung

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote

5/90

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrender: Prof. Coersmeier

11 Sonstige Informationen

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 14 / 40

2. 8 Pflichtfach aus der Informatik: Kryptographie Kryptographie (XM02-KY)

Modulnummer

2

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

1. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Jedes Sommersemester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen

KY: Kryptographie 1Ü2S

Kontaktzeit

3 SWS / 54 h

Selbststudium

96 h

geplante Gruppengröße

20 Studierende

2 Lernergebnisse (learningoutcomes) / Kompetenzen Die Studierenden erwerben grundlegendes Wissen über kryptographische Verfahren und über symmetrische und asymmetrische Kryptosysteme.

3 Inhalte

Monoalphabetische und polyalphabetische Kryptosysteme, Blockchiffren, Stromchiffren, RSA-Kryptosystem, Diskreter-Logarithmus-Problem, Elliptische Kurven, AES, verschiedene Verfahren der Kryptoanalyse und Authentifizierung.

4 Lehrformen

Vorlesung, Übung

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen

Teilprüfung in Form einer Klausur (90 Minuten)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote

5/90

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrender: Prof. Lütticke

11 Sonstige Informationen

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 15 / 40

3. Managementqualifikationen

Managementqualifikationen (XM03-EI/TM)

Modulnummer

3

Workload

120 h

Credits

8 (4+4)

Studiensem.

1. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Sommersemester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen

EI: English for International Purposes 3V

TM: Technisches Management 2V1Ü

Kontaktzeit

54 h

Selbststudium

66 h

geplante Gruppengröße

30

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

EI: Die Studierenden können sich in internationalen Geschäftsumgebungen bzw. -situationen sprachlich angemessen verhalten. Sie sind in der Lage, sich in betriebswirtschaftlichen Themen in der Fremdsprache sicher auszudrücken.

TM: Managen bedeutet: „Führen auf ein Ziel“. Die alleinige Kenntnis von Information, Theorie- und/oder Faktenwissen reicht dazu nicht aus. Um die mit einer Managementaufgabe verbundenen, komplexen Zusammenhänge handhabbar zu machen, werden die Studierenden angeleitet, methodisch zu abstrahieren und mit Hilfe von Kennzahlen und Messgrößen erlernen, sich eine auf die Aufgabenstellung bezogene Zielorientierung zu erarbeiten.

3 Inhalte

EI: The German Economy, Industry and Companies, International Trade, Business Ethics, Project Management, Negotiating Internationally, Finance and Accounting, Setting up a new Business, Marketing and Distribution, Human Resources, Managing People, Business Documents, Academic Writing, International Phone Calls, Business Meetings.

TM: Ausgehend von der Zielsetzung der Wirtschaftlichkeit eines Unternehmens liegt besonderes Gewicht auf der Befähigung zur ganzheitlichen Erkennung technischer, organisatorischer und wirtschaftlicher Zusammenhänge: -Modelle und Methoden zur Organisationsentwicklung und Unternehmensführung: EFQM, Balanced Score Card,Business Process Reengineering -strategische Produktentwicklung: methodisches Erfinden mit TRIZ, Auswirkungen der Produktstrukturierung auf das Variantenmanagement, -Wirtschaftliches Produktionsmanagement: ERP Enterprise Resource Planning, lean management als strategisches Produktionssystem, Technisches Controlling, Führen mit Kennzahlen

4 Lehrformen:

EI: Seminaristischer Unterricht

TM: Seminaristische Vorlesung und vertiefende Übungen

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen

EI: Teilprüfung in Form einer Klausur (120 Minuten)

TM: Teilprüfung in Form eines Referats

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote

8/ Summe der prüfungsrelevanten ECTS

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

OStR Werthebach; Lehrende: OStR Werthebach, Prof. Habich

11 Sonstige Informationen

EI: Skript: „English for International Purposes”

TM: Vorlesungsskript Technisches Management Prof. Habich

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 16 / 40

4. Mechatronik Mechatronik (XM04-SI/RT)

Modulnummer

4

Workload

240 h

Credits

8 (5+3)

Studiensem.

1. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Sommersemester

Dauer

1 Sem.

1 Lehrveranstaltungen

SI: Mechatronische Systeme und Simulation 3V2Ü RT: Regelungstheorie 2V1Ü

Kontaktzeit

144 h

Selbststudium

96 h

geplante Gruppengröße

30

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage, Mechatronische Systeme, insbesondere unter Verwendung von Mehrkörpersystembeschreibungen mathematisch zu beschreiben und zu entwerfen. Sie beherrschen den EDV-gestützten Mechatronischen Entwurfsprozeß geübt an einem Projekt. Vertiefende Kenntnisse in der Mehrkörperdynamik und Zustandsmodellmethodik erlauben ihnen eine sichere Anwendung der Entwurfs- und Simulationsmethoden basierend auf fundierten Kenntnissen. Die Fertigkeiten wurden an Echtzeithardware und Realmodellen geübt und gefestigt. Die Vermittlung des theoretischen Stoffes durch regelmäßige Rechenübungen, Anwendung der Entwurfsoftware und reale Experimente führt zu einer hohen Problemlösungskompetenz im Mechatronischen Entwurfsprozeß. Die Studierenden können lineare Systeme im Zustandsraum beschreiben (Modellbildung), untersuchen (Analyse) und Regelkreise entwerfen (Synthese). Die Modellbildung beinhaltet die Beschreibung als Zustandsdifferentialgleichung und Polynomübertragungsmatrix. Die Analyse beinhaltet die Lösung der Zustandsdifferentialgleichung im Zeitbereich, im Frequenzbereich und durch numerische Methoden sowie Steuerbarkeit, Beobachtbarkeit und Normalformen. Die Synthese erfolgt durch Beobachterbau und Zustandsrückführung.

3 Inhalte

SI: Theorie zur Mehrkörpersimulation (Zwiers): Verwendung globaler und lokaler Koordinaten, Parametrierung von Rotationsmatrizen, Formulierung von Bindungsgleichungen, kinematische Schleifen, Minimalkoordinaten, Inverse Kinematik, rechnergestützte Generierung und Lösung von Bewegungsgleichungen. Projektpraktikum zur Mehrkörpersimulation (Pohl): Begriff Mechatronischer Entwurf, Einführung CAD mit SolideEdge, Einführung Mehrkörper-simulationstechnik mit CAMeLVIEW, Projektvorstellung Mechatronisches Rad, Konstruktion und CamelView-Modellbildung für das Projekt, Radmodell mit Schlupf-Theorie, Zustandsmodell, Experimente mit 3D-Animation und Frequenzganganalyse, Regelungsstrategie und -entwurf, Echtzeitregelung mit iXtronics-Testrig.

RT: Modellbildung, Analyse und Synthese linearer Systeme im Zustandsraums (Pautzke/Biesenbach): Aufstellen von Zustandsdifferentialgleichungen allgemein und anhand von Beispielen, Lösung der Zustands- und Ausgangsgleichung im Zeit- und Frequenzbereich sowie numerisch, Steuerbarkeit, Beobachtbarkeit, Normalformen, Synthese durch Polfestlegung, ZVR, Beobachter.

4 Lehrformen

Vorlesung mit Folienpräsentation und paralleler Rechneranimation auf zwei Beamern, Seminaristischer Unterricht für Rechenübungen, Rechnerpraktikum und Laborpraktikum mit Echtzeitreglern und Systemprototyp

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen:

Modulprüfung in Form einer Klausur (180 Minuten) oder einer mündlichen Prüfung

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 17 / 40

9 Stellenwert der Note für die Endnote

8/ Summe der prüfungsrelevanten ECTS

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Prof. Pohl; Lehrende: Prof. Pohl/Prof. Zwiers und Prof. Pautzke/ Prof. Biesenbach

11 Sonstige Informationen

SI: Parviz E. Nikravesh, "Planar Multibody Dynamics", Ahmed A. Shabana, "Dynamics of Multibody Systems", Vorlesungsskript Pohl, Benutzerhandbücher CAMeL-VIEW Fa. iXtronics RT: Vorlesungsskript "Regelung im Zustandsraum", F. Pautzke, A. Savarino, A. Steffen

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

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5. Elektrotechnik Elektrotechnik (XM05-DS/PE)

Modulnummer

5

Workload

300 h

Credits

10 (5+5)

Studiensem.

2. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Wintersemester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen

DS: Design elektronischer Systeme 3V2Ü1P PE: Pflichtfach aus der Elektrotechnik 3V1Ü

Kontaktzeit

162 h

Selbststudium

138 h

geplante Gruppengröße

30

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

DS: Die Studierenden kennen diskrete und integrierte Halbleiterschaltungen der Mechatronik. Sie sind in der Lage, diese Schaltungen unter Praxisvorgaben wie Temperatur und Toleranz zu dimensionieren. Sie können analoge und digitale integrierte Schaltungen mit einer geeigneten Programmiersprache oder aus einer grafischen Benutzeroberfläche heraus programmieren

PE: Das Angebot im Wahlpflichtkatalog Elektrotechnik umfasst verschiedene Lehrveranstaltungen (siehe folgende Seiten). Welche konkret stattfindet, richtet sich u. a. nach den Interessen der aktuellen Studierenden.

3 Inhalte

DS: Beschreibung und Berechnung elektronischer Schaltungen, Klein- und Großsignalaussteuerung, Operationsverstärkerschaltungen, Bandgapelemente und Komparatoren, Einfluss von Temperatur, Rauschen, Toleranzen, Offset und Stabilität, Field Programmable Analog Array (FPAA) und Field Programmable Gate Array (FPGA)

PE: siehe Beschreibungen der einzelnen Lehrveranstaltungen

4 Lehrformen

DS: Vorlesungen, Übungen, Praktika und Rechnerpraktika

PE: siehe Beschreibungen der einzelnen Lehrveranstaltungen

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen

DS: Teilprüfung in Form einer Klausur(180 Minuten) oder einer mündlichen Prüfung

PE: siehe Beschreibungen der einzelnen Lehrveranstaltungen

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung sowie erfolgreiche Teilnahme an dem Praktikum (Testat)

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote

10/ Summe der prüfungsrelevanten ECTS

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Prof. Bosselmann; Lehrende: Prof. Bosselmann, siehe Lehrende der Wahlpflichtfächer

11 Sonstige Informationen

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 19 / 40

Wahlpflichtkatalog Elektrotechnik:

5.1 Pflichtfach aus der Elektrotechnik: Technische Simulation

Technische Simulation

Modulnummer

5

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

SS

Häufigkeit des Angebots

jedes SS

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen

TS: Technische Simulation 2V1Ü

Kontaktzeit

3 SWS / 54 h

Selbststudium

96 h

geplante Gruppengröße

20 Studierende

2 Lernergebnisse (learningoutcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sind in der Lage, reale technische Systeme zu analysieren, aufgabenadequat in Simulationsmodelle zu überführen und die Simulationsergebnisse zu verifizieren.

3 Inhalte

Analysieren der realen Systeme, Erstellen der notwendigen Gleichungssysteme, Umsetzen der Gleichungssysteme in Simulationsmodelle, Identifizierung der Parameter, Auswahl geeigneter Simulationswerkzeuge, Entwicklung von Strategien zur Verifizierung

4 Lehrformen

Vorlesung mit praktischen Übung, seminaristischer Unterricht

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen

Modulprüfung in Form einer Klausur (90 Minuten)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote

5/90

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrender: Prof. Bock

11 Sonstige Informationen

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 20 / 40

5.2 Pflichtfach aus der Elektrotechnik: Aktorik und Leistungselektronik

Aktorik und Leistungselektronik (XM05-AL)

Modulnummer

5

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

SS

Häufigkeit des Angebots

jedes SS

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen

AL: Aktorik u. Leistungselektronik 2V2Ü

Kontaktzeit

4 SWS / 72 h

Selbststudium

78 h

geplante Gruppengröße

20 Studierende

2 Lernergebnisse (learningoutcomes) / Kompetenzen

Die Studierenden haben ein vertieftes Verständnis des Aufbaus und daraus resultierenden Verhaltens elektrischer Antriebe. Darauf aufbauend werden unterschiedliche Steuer- und Regelverfahren elektrischer Antriebe in der Tiefe verstanden, so dass sowohl die mathematische Modellierung als auch die praktische Anwendung beherrscht werden.

3 Inhalte

Wiederholung und Vertiefung des Verhaltens elektrischer Antriebe und Antriebssysteme bezüglich Bewegungsgleichungen, Ausführungsformen und Betriebsverhalten. Detaillierte Betrachtung der mathematischen Beschreibung geregelter Antriebe, insbesondere Drehfeldmaschinen (U/f-Regelung, Vektorregelung, Direkte und Indirekte Regelung, etc.).

4 Lehrformen

Vorlesung mit praktischen Übung, seminaristischer Unterricht

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen

Modulprüfung in Form einer Klausur (90 Minuten)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote

5/90

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrender: Prof. Bergmann

11 Sonstige Informationen

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 21 / 40

5.3 Pflichtfach aus der Elektrotechnik: Digitale Systeme Digitale Systeme (XM05-DS)

Modulnummer

5

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

SS u. WS

Häufigkeit des Angebots

Wintersemester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen

DS: Digitale Systeme 2V1Ü

Kontaktzeit

3 SWS / 54 h

Selbststudium

96 h

geplante Gruppengröße

20 Studierende

2 Lernergebnisse (learningoutcomes) / Kompetenzen

Die Studierenden erwerben Grundkenntnisse im Bereich digitaler Signalverarbeitung.

3 Inhalte

LTI-Systeme, Signale und Systeme, Fouriertransformation, Laplacetransformation, z-Transformation, Entwurf digitaler Filter (FIR und IIR), DFT, FFT, Abtastratenumsetzung, Polyphasenfilter

4 Lehrformen

Vorlesung und Übung

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen

Teilprüfung in Form einer müdlichen Prüfung

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

Master Elektromobilität

9 Stellenwert der Note für die Endnote

5/90

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrender: Prof. Schwoerer

11 Sonstige Informationen

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 22 / 40

5.4 Pflichtfach aus der Elektrotechnik: Konstruktion und Bau von Elektrofahrzeugen Konstruktion und Bau von Elektroversuchsfahrzeugen (XM05-EF)

Modulnummer

5

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

SS o. WS

Häufigkeit des Angebots

jedes Semester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen

EF: Konstruktion und Bau von Elektroversuchsfahrzeugen 1Ü2S

Kontaktzeit

3 SWS / 54 h

Selbststudium

96 h

geplante Gruppengröße

20 Studierende

2 Lernergebnisse (learningoutcomes) / Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage, in einem interdisziplinären Team Aufgaben aus dem Bereich Elektrotechnik eigenständig zu lösen. Die Lehrveranstaltung wird als Problem Based Learning Lehrforschungsprojekt durchgeführt. Problem Based Learning (PBL) bedeutet eine auf den Lernenden zentrierte Lehrmethode. Den Studierenden wird schrittweise immer mehr Verantwortung für den eigenen Wissensaufbau übertragen. Dies führt zu unabhängig Lernenden, die für ihren Lernerfolg selbst verantwortlich sind und sich eigenständig fortbilden. Die Motivation fördert entscheidend eine komplexe, unstrukturierte Problemstellung aus der Realität, für die fachbereichsübergreifende Lösungsansätze im Team entwickelt werden müssen. Die studentische Teamleitung verantwortet alle konkreten Entwicklungsschritte und plant den Einsatz der notwendigen Ressourcen. Die Lehrenden agieren als Trainer, sorgen für die notwendige Infrastruktur und Materialien und begleiten die Studierenden durch das Vorhaben. Prozessnahe Reflektionen und ein konkreter Abschluss mit Selbst- und Fremdbeurteilung beenden die Durchführung jeder Phase des Projekts.

3 Inhalte

Konstruktion und Bau eines Elektrofahrzeugs mit regenerativer Energieversorgung

4 Lehrformen

Vorlesung, seminaristischer Unterricht im Zusammenhang mit Projektarbeit

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen

Teilprüfung in Form einer Hausarbeit mit mündlicher Prüfung

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote

5/90

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrender: Prof. Dr. Pautzke

11 Sonstige Informationen

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 23 / 40

5.5 Pflichtfach aus der Elektrotechnik: Automotive Radarsensorik Automotive Radarsensorik (XM05-AR)

Modulnummer

5

Workload

120 h

Credits

5

Studiensem.

SS o. WS

Häufigkeit des Angebots

jedes Semester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen

AR: Automotive Radarsensorik 1Ü2S

Kontaktzeit

3 SWS / 54 h

Selbststudium

96 h

geplante Gruppengröße

20 Studierende

2 Lernergebnisse (learningoutcomes) / Kompetenzen

In der Veranstaltung werden den Studierenden zunächst die grundlegenden Anforderungen an Sensoren für Fahrerassistenzsysteme vermittelt. Darauf aufbauend werden alle wesentlichen Aspekte von automotive Radarsensoren eingeführt. Unterstützend werden den Studierenden die systemtheoretischen und mathematischen Grundlagen in dem Umfang vermittelt, der über den üblichen Stoff der Grundlagenveranstaltungen hinausgeht. Nach erfolgreichem Besuch der Lehrveranstaltung sind die Studierenden in der Lage, die wesentlichen Designmerkmale von automotive Radarsensoren zu analysieren und eigene Designansätze zu entwickeln.

3 Inhalte

• Basisanforderungen an Sensoren für Fahrerassistenzsysteme

• Designmerkmale eines automotive Radarsensors

• Modulationsverfahren

• Radarsignalverarbeitungsalgorithmen (z.B. CFAR)

• Trackingverfahren

• Funkzulassung

• Systemtheoretische und mathematische Grundlagen

• Praktische Anwendungen von Radarsensoren im Fahrzeug

4 Lehrformen

Vorlesung, Seminaristischer Unterricht in Übungen

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen

Teilprüfung in Form eines Referats

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

Master Elektromobilität

9 Stellenwert der Note für die Endnote

5/90

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrender: Prof. Ritschel

11 Sonstige Informationen

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 24 / 40

5.6 Pflichtfach aus der Elektrotechnik: Elektrische Komponenten

Elektrische Systeme im Hochvolt-Fahrzeug (XM05-EE)

Modulnummer

5

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

WS

Häufigkeit des Angebots

jedes WS

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen

EE: Elektrische Komponenten 2V1Ü

Kontaktzeit

3 SWS / 54 h

Selbststudium

96 h

geplante Gruppengröße

20 Studierende

2 Lernergebnisse (learningoutcomes) / Kompetenzen

Der Anteil elektronischer Komponenten sowie deren Vernetzungsgrad im Automobil steigen stetig und stellen hohe Anforderungen an die Entwickler. Durch die Lehrveranstaltung werden wichtige Elektronikkomponenten im Automobil bekannt und Vernetzungskonzepte moderner Automobile plausibel. Der Entwicklungsprozess für Fahrzeugsteuergeräte kann nach V-Modell angewendet und praktisch durchgeführt werden. EMI-Fragestellungen im Fahrzeugumfeld werden ebenso wie die Anwendung unterschiedlicher Normen verstanden und in den Entwicklungsprozess elektronsicher Komponenten einbezogen werden.

3 Inhalte

Lehrinhalte sind elektronische Steuergeräte und Systeme für unterschiedliche Kfz-Anwendungen, Vernetzungs- und Kommunikationskonzepte, systematische Entwicklung nach V-Modell, Grundlagen der EMI in Fahrzeuganwendungen, Beispielhafte Entwicklung eines Kfz-Steuergeräts entsprechend der vorherigen Vorlesungsinhalte.

4 Lehrformen

Vorlesung, Übung und Praktikum

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen

Teilprüfung in Form einer Klausur (45 Min.) oder einer mündlichen Prüfung

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten:

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

Master Elektromobilität

9 Stellenwert der Note für die Endnote

5/90

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrender: Prof.. Schugt

11 Sonstige Informationen

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 25 / 40

5.7 Pflichtfach aus der Elektrotechnik: Hochvolt-Systeme

Elektrische Systeme im Hochvolt-Fahrzeug (XM05-HV)

Modulnummer

5

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

WS

Häufigkeit des Angebots

jedes WS

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen

HV: Hochvolt-Systeme 2V1Ü

Kontaktzeit

3 SWS / 54 h

Selbststudium

96 h

geplante Gruppengröße

20 Studierende

2 Lernergebnisse (learningoutcomes) / Kompetenzen

In Hybrid- und Elektrofahrzeugen sind Komponenten eingebaut, die mit Spannungen weit oberhalb von 60 V Gleich- bzw. 25 V Wechselspannung betrieben werden. Von diesen Systemen, die in der Kraftfahrzeugtechnik als Hochvolt Systeme (HV-Systeme) bezeichnet werden, geht eine Gefährdung für das Leben und die Gesundheit der damit in Berührung kommenden Personen aus. Personen, die an Hybrid- und Elektro-Fahrzeugen arbeiten, müssen deshalb eine entsprechende Qualifikation zur Erkennung und Vermeidung von Gefährdungen besitzen. Im Informationsblatt BGI/GUV-I 8686 der DGUV (Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung) werden die Mindeststandards der Qualifizierungsmaßnahmen für Arbeiten an Fahrzeugen mit Hochvoltsystemen in Entwicklung und Fertigung beschrieben. Nach erfolgreichem Abschluss der Lehrveranstaltung sind die Studierenden befähigt, Arbeiten unter Spannung und in der Nähe berührbarer unter Spannung stehender Teile an HV-Systemen durchzuführen.

3 Inhalte

Die Lehrinhalte entsprechen dem Mindeststandard der Richtlinie „Qualifizierung für Arbeiten an Fahrzeugen mit Hochvoltsystemen“ BGI/GUV-I 8686 der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) und der Berufsgenossenschaften: Elektrische Gefährdung und Erste Hilfe, Schutzmaßnahmen gegen elektrische. Körperdurchströmung und Störlichtbögen, Organisation von Sicherheit und Gesundheit bei elektrotechnischen Arbeiten, Fach- und Führungsverantwortung, Mitarbeiterqualifikation im Tätigkeitsfeld der Elektrotechnik, Einsatz von HV-Systemen in Fahrzeugen, Arbeiten unter Spannung an HV-Systemen

4 Lehrformen

Vorlesung, Übung und Praktikum

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen

Teilprüfung in Form einer Klausur (45 Min.) oder einer mündlichen Prüfung

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten:

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

Master Elektromobilität

9 Stellenwert der Note für die Endnote

5/90

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrender: Prof. Pautzke

11 Sonstige Informationen

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 26 / 40

6. Maschinenbau Maschinenbau (XM06-CA/PM)

Modulnummer

6

Workload

330 h

Credits

11 (6+5)

Studiensem.

2. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Wintersemester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen

CA: Computer Aided Engineering 3V2Ü1P PM: Pflichtfach aus dem Maschinenbau 3V1Ü

Kontaktzeit

180 h

Selbststudium

150 h

gepl. Gruppengröße

30

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

CA: Die Studierenden lernen die Prozesskette der Produktentwicklung anhand einer Aufgabenstellung aus der industriellen Praxis kennen. Diese Prozesskette beinhaltet die drei Stufen 1. CAD-Konstruktion, 2. simultane Absicherung mit CAE-Techniken (Finite Elemente Methode) und 3. Rapid Prototyping (RP) Verfahren. Die Studierenden lernen dabei die Möglichkeiten moderner professioneller CAx-Softwaresysteme und eine typische RP-Anlage kennen und bedienen. Sie lernen weniger grundlagen-, sondern eher praxisorientiert.

PM: Das Angebot im Wahlpflichtkatalog Maschinenbau umfasst verschiedene Lehrveranstaltungen (siehe folgende Seiten). Welche konkret stattfindet, richtet sich u. a. nach den Interessen der aktuell Studierenden.

3 Inhalte

CA: Grundlagen der Konstruktion mit 3D-Volumenmodellen (CAD); Grundlagen des Computer-Aided-Engineering/ Finite-Elemente-Analyse (CAE/FEM); Grundlagen der Rapid-Prototyping-Verfahren (RP); Simultane Produktentwicklung

PM: siehe Beschreibungen der einzelnen Lehrveranstaltungen

4 Lehrformen

CA: Seminaristischer Unterricht, Rechnerpraktika, Projektarbeit, Gruppenarbeit, Besonderheit: Im Praktikum werden die drei Stufen der Produktentwicklung (CAD, CAE, RP) mit ein und demselben Beispielbauteil durchgeführt.

PM: siehe Beschreibungen der einzelnen Wahlpflichtfächer

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen

CA: Klausur (120 Min) oder mündliche Prüfung PM: siehe Beschreibungen der einzelnen Wahlpflichtfächer

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

CA: Bestandene Prüfung und erfolgreiche Teilnahme an dem Praktikum (Testat) PM: siehe Beschreibungen der einzelnen Wahlpflichtfächer

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote

11/ Summe der prüfungsrelevanten ECTS

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 27 / 40

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Prof. Feldermann; Lehrende Prof. Haffert/Prof. Feldermann, siehe Lehrende der Wahlpflichtfächer

11 Sonstige Informationen

CA: Vajna; Weber; Bley; Zeman, CAx für Ingenieure: Eine praxisbezogene Einführung; Springer, Berlin, Heidelberg, New York; 2008

PM: siehe Beschreibungen der einzelnen Wahlpflichtfächer

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 28 / 40

Wahlpflichtkatalog Maschinenbau:

6.1 Pflichtfach aus dem Maschinenbau: Numerische Dynamik

Numerische Dynamik (XM06-ND)

Modulnummer

6

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

2. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Wintersemester

Dauer

1

1 Lehrveranstaltungen

ND: Numerische Dynamik 3V1Ü

Kontaktzeit

72 h

Selbststudium

78 h

geplante Gruppengröße

30

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

Die Berechnung von Eigenfrequenzen für Ein- und Mehrmassenschwinger sowie Kontinua, die Berechnung von Biege- und Torsionsschwingungen an Wellen, die Berechnung der Kreiselwirkung, das Auswuchten und den Massenausgleich, Modellbildung bei den numerischen Methoden.

3 Inhalte

Schwingungsgrundlagen, Lineare Schwingung mit einem Freiheitsgrad, Lineare Schwingung mit mehreren Freiheitsgraden, Ausgewählte Kontinuumsschwingungen, Schwingungsisolierung und Schwingungstilgung, Biege– und Torsionsschwingungen an Wellen, Kreiselwirkung, Auswuchten und Massenausgleich, Modellbildung bei der numerischen Berechnung

4 Lehrformen

Seminaristischer Unterricht, Gruppenarbeit

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen

Hausarbeit und Referat

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten:

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote

5/ 90

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrende: Prof. Kunow; Prof. Kraemer

11 Sonstige Informationen

Bachmann e. a.,Vibration Problems in Structures,Birkhäuser,1995; Bathe,Finite- Elemente- Methoden,Springer Heidelberg, Berlin,1986; Dresing/ Rockhausen,Aufgabensammlung Maschinendynamik, Fachbuchverlag Leipzig,1994; Fischer/ Stephan,Mechanische Schwingungen,Fachbuchverlag Leipzig,1993; Irretier,Grundlagen der Schwingungstechnik 2, Vieweg Studium Technik,2001; Knaebel/ Jäger/ Mastel, Technische Schwingungslehre, Teubner,2006; Kunow,Finite- Elemente- Methode (Dynamik), htttp://www.kisp.de/buchshop Link,Finite Elemente in der Statik und Dynamik,Teubner, Stuttgart,1984; Magnus/ Popp,Schwingungen,Teubner,2005; Mayr,Technische Mechanik. Statik - Kinematik - Kinetik - Schwingungen - Festigkeitslehre. Mit einem Anhang,Hanser Fachbuchverlag,2008; Selke/ Ziegler,Maschinendynamik,Westarp Wissenschaften,2009; Vöth,Dynamik schwingungsfähiger Systeme,Vieweg Studium Technik,2006; Zienkiewicz,The Finite Element Method. New York,McGraw- Hill,1976;

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 29 / 40

6.2 Pflichtfach aus dem Maschinenbau: Werkstoffauswahl und-anwendung Werkstoffauswahl und -anwendung (XM06-WA)

Modulnummer

6

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

2. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Wintersemester

Dauer

1 Sem.

1 Lehrveranstaltungen

WA: Werkstoffauswahl und –anwendung 3V1Ü

Kontaktzeit

72 h

Selbststudium

78 h

geplante Gruppengröße

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

Die Studierenden verstehen die Zusammenhänge zwischen Struktur und Werkstoffeigemnschaften. Sie können Konstruktionswerkstoffe nach Verarbeitungseigenschaften auswählen und Einsatzmöglichkeiten und -grenzen von Konstruktionswerkstoffen bewerten. Sie können Werkstoffe anhand technisch- wissenschaftlicher Aspekte auswählen. Sie beherrschen innovative Werkstofflösungen mit einzubeziehen und ganzheitlich zu bewerten.

3 Inhalte

Allgemeine Aspekte zur Werkstoffauswahl, Ermittlung von Materialanforderungen, Materialauswahl, Werkstoffentscheidung, Informationsbeschaffung. Werkstoffkennwerte, Werkstoffschädigung, Anwendungen technischer Werkstoffe, Guss-, Knet-, Sinterwerkstoffe, Kunststoffe, Verbund-werkstoffe, Leichtbauwerkstoffe. Innovative Werkstofflösungen im Maschinen- und Fahrzeugbau.

4 Lehrformen: Vorlesung, Übung, Präsentationen, Exkursionen

5 Teilnahmevoraussetzungen

Werkstoffkunde 1 und 2

6 Prüfungsformen:

Teilprüfung in Form einer Klausur (90 Minuten)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten:

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote

5/ Summe der prüfungsrelevanten ECTS

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrender: Prof. Segtrop

11 Sonstige Informationen

Handbuch Konstruktionswerkstoffe, Hanser Verlag/ Methodik der Werkstoffauswahl, Hanser Verlag

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 30 / 40

6.3 Pflichtfach aus dem Maschinenbau: CFD/ Angewandte Fluidmechanik

CFD / Angewandte Fluidmechanik (XM06-AF)

Modulnummer

6

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

2. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Wintersemester

Dauer

1 Sem.

1 Lehrveranstaltungen

AF: Angewandte Fluidmechanik 3V1Ü

Kontaktzeit

72 h

Selbststudium

78h

geplante Gruppengröße

30

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

Die Studierenden lernen reale Aufgabenstellungen aus der Praxis der Fluidmechanik zu lösen. Dazu werden die folgenden Kompetenzen erarbeitet:

• Aufgabenstellung durch geeignete physikalischen Ersatzmodelle beschreiben und existierende Tabellenwerke zu nutzen

• Versuchseinrichtungen bzw. CFD-Werkzeuge passend zur Aufgabenstellung zu definieren und entsprechend ihrer Eignung auswählen

• verschiedene Möglichkeiten der Messtechnik und deren individuelle Grenzen • Anforderung- und zielorientierte Planung des Optimierungsablaufs, effiziente Nutzung der

Versuchseinrichtungen und Berechnungswerkzeuge • Möglichkeiten der Modelltechnik, anforderungsgerechte Material und Fertigungsauswahl,

modulares Modell • strömungsgerechtes Konstruieren • Auswerten und Interpretation von Messergebnissen, Fehleranalyse, fundierte

Schlussfolgerungen • Qualitätssicherung

3 Inhalte

Fluidmechanische Versuchseinrichtungen, CFD-Programme, Messtechnik, Modelltechnik, Optimierungstechniken, Konstruktion, Fehleranalyse, Qualitätsmanagement

4 Lehrformen

Seminaristischer Unterricht, Rechnerpraktika, Projektarbeit, Gruppenarbeit

5 Teilnahmevoraussetzungen

Grundlagen der Fluidmechanik

6 Prüfungsformen: Teilprüfung ind Form einer Klausur (240 Min) oder Semesterarbeit

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote: 5/ 90

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende: Prof. Lindken

11 Sonstige Informationen

• Bohl: Technische Strömungslehre,Vogel Verlag 1980 • Kümmel: Technische Strömungslehre, Teubner 2001 • Oertel: Prandtl – Führer durch die Strömungslehre,Vieweg 2002 • Fried e.al.: Flow Resistance, Taylor & Francis 1989 • Krause: Strömungslehre 1 + 2, Aachen, 1980 • Hucho: Aerodynamik des Automobils, Vogel, 1981 • Katz: Race Car Aerodynamics, Robert Bentley, 1995 • Abbott/Doenhoff: Theory of Wing Sections, Dover Publications 1958 • Klein: Versuchsplanung - DoE. Einführung in die Taguchi/Shainin-Methodik; Oldenbourgverlag,

2007 • Liker: The Toyota Way: Fourteen Management Principles from the World's Greatest

Manufacturer, Mcgraw-Hill, 2004 • Kamiske/Brauer: Qualitätsmanagement von A bis Z; Hanser Verlag 2007

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 31 / 40

6.4 Pflichtfach aus dem Maschinenbau: Entwurf von Antriebssystemen

Entwurf von Antriebssystemen (XM06-EA)

Modulnummer

6

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

2. Sem.

Häufigkeit des Angebots

SS oder WS

Dauer

1 Sem.

1 Lehrveranstaltungen

EA: Entwurf von Antriebssystemen 3V1Ü

Kontaktzeit

72 h

Selbststudium

78 h

geplante Gruppengröße

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

Methodische und gesetzeskonforme Vorgehenweise bei Entwurf von Antriebssystemen und bei der Auswahl von Antriebskomponenten

3 Inhalte:

Rotatorische und translatorische Antriebssysteme, Sicherheitsgerechte Auslegung von Antriebssträngen (Maschinenrichtlinie), FKM-Richtlinie, Konformitätsbewertung, Methodische Entwicklung, Simulation und Optimierung

4 Lehrformen:

Seminaristische Vorlesung und Übung, praktische Übungen am Rechner (Simulation)

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen

Teilprüfung in Form einer Klausur (120 Minuten)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote

5/ 90

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrende: Prof. Neumann,Prof. Lützig, Prof. Tooten

11 Sonstige Informationen

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 32 / 40

6.5 Pflichtfach aus dem Maschinenbau: Lasertechnik

Lasertechnik (XM06-LT)

Modulnummer

6

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

2. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Wintersemester

Dauer

1 Sem.

1 Lehrveranstaltungen

LT: Lasertechnik 3V1Ü

Kontaktzeit

72 h

Selbststudium

78h

geplante Gruppengröße

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

Der Student kennt die spezifischen Eigenschaften der Laserstrahlung und deren Anwendung in der Materialbearbeitung. Die unterschiedlichen Laserstrahlquellen werden vorgestellt und gegeneinander abgegrenzt. Die wichtigsten Laserverfahren für die Materialbearbeitung werden vorgestellt.

3 Inhalte

Das Laserprinzip, Laserstrahlquellen, Strahlführung und Formung, Lasermaterialbearbeitung (RP, Schneiden, Schweißen, Stoffeigenschaften ändern…), Lasersicherheit, ….

4 Lehrformen:

Seminaristischer Unterricht,

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen:

Teilprüfung in Form einer Klausur (90 Minuten)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote

5/ 90

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrender: Prof. Dr. Radscheit

11 Sonstige Informationen

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 33 / 40

6.6 Pflichtfach aus dem Maschinenbau: Datenbankprogrammierung

Datenbankprogrammierung (XM06-DP)

Modulnummer

6

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

2. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Wintersemester

Dauer

1 Sem.

1 Lehrveranstaltungen

DP: Datenbank-programmierung 3V1Ü

Kontaktzeit

72 h

Selbststudium

78h

geplante Gruppengröße

20

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage, ausgehend von einer Analyse der betrieblichen Anforderungen, einen Datenbankentwurf durchzuführen, diesen Entwurf mit Hilfe der Sprache SQL zu implementieren und in einer zeitgemäßen Programmiersprache (derzeit Java) über das Netzwerk Datenbank-Vorbereitungsvorgänge zu programmieren.

3 Inhalte

1. Entwurfsmethodik: Kozeptioneller Datenbankentwurf mit dem Entity-Relationship-Diagramm, Logischer Datenbankentwurf mit dem Relationenmodell, Relationale Algebra

2. Installation und Verwaltung eines Datenbankservers

3. Anlegen und Verwenden von Datenbanken mit SQL, Verbindungsaufbau zu Datenbankservern und Datenbanktreiberverwaltung

4. Datenbankprogrammierung: SQL-Programmierung, Klassen und Methoden zur Ausführung von SQL-Anweisungen, Programmierung von parametrieiserten und servergespeicherten Prozeduren, Auswertung

4 Lehrformen: Vorlesung / Seminaristischer Unterricht, Übungen zur Datenbankprogrammeirung

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen:

Teilprüfung in Form einer Programmier-Klausur am Rechner (60 Minuten)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote

5/ Summe der prüfungsrelevanten ECTS

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrender: Prof. Dr. Eikelberg

11 Sonstige Informationen (Literatur…)

M. Eikelberg, Relationale Datenbanken, Skript Bochum

M. Eikelberg, Programmierung in Java, Kapitel 4 und Kapitel 14, Skript Bochum

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 34 / 40

6.7 Pflichtfach aus dem Maschinenbau: Höhere technische Mechanik

Höhere technische Mechanik (XM06-HM)

Modulnummer

6

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem

1. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Sommersemester

Dauer

1 Sem.

1 Lehrveranstaltungen

HM: Höhere technische Mechanik 2V1Ü1P

Kontaktzeit

72 h

Selbststudium

78 h

geplante Gruppengröße

20

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

Routine im Aufstellen von Bewegungsgleichungen, Kennenlernen der Vor-/ Nachteile der Newtonschen Mechanik gegenüber der Lagrangeschen Mechanik, sicherer Rechnereinsatz bei der Bearbeitung von Problemstellungen aus der Mechanik

3 Inhalte

Klassifizierung mechanischer Systeme, Lagrangesche Mechanik (Lagrangesche Gleichungen 1.+2. Art), holonome/ nichtholonome Bindungen, Schwingungen von Systemen mit mehr als einen Freiheitsgrad

4 Lehrformen:

Vorlesung, Übung, Rechnerpraktikum

5 Teilnahmevoraussetzungen:

6 Prüfungsformen:

Teilprüfung in Form einer Klausur (120 Minuten)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung und erfolgreiche Teilnahme am Praktikum (Testat)

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen): keine

9 Stellenwert der Note für die Endnote:

5/ 90

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrende: Prof. Zwiers

11 Sonstige Informationen

Hiller, Manfred: Eine Einführung in die analytische Mechanik und Systemdynamik

Gross, Dietmar, Hauger, Werner, Wriggers, Peter: Technische Mechanik, Band 4

Schaum's Outline of Mechanical Vibrations

Fabien, Brian: Analytical System Dynamics: Modeling and Simulation

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 35 / 40

6.8 Pflichtfach aus dem Maschinenbau: Systementwicklung und Mehrkörpersystem-analyse

Systementwicklung und Mehrkörpersystemanalyse (XM06-SI)

Modulnummer

6

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

2. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Wintersemester

Dauer

1 Sem.

1 Lehrveranstaltungen

SI: Systementwicklung und Mehrkörpersystemanalyse 3V2Ü

Kontaktzeit

90 h

Selbststudium

60 h

geplante Gruppengröße

20

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage, mechanische Systeme als Mehrkörpermodelle mathematisch zu beschreiben und diese rechnergestützt zu analysieren. Sie verfügen über die Kompetenz, Algorithmen zur Mehrkörpersystemanalyse zu entwickeln und in Form von special-purpose programs zu implementieren. Sie beherrschen den sicheren Umgang mit der Numerik-Software MATLAB®.

3 Inhalte

Verwendung globaler und lokaler Koordinaten, Parametrierung von Rotationsmatrizen, Formulierung von Bindungsgleichungen, kinematische Schleifen, Minimalkoordinaten, Algorithmen zur Vorwärts- und Rückwärts-Kinematik und -Kinetik, rechnergestützte Generierung und Lösung von Bewegungsgleichungen (DAE- Formulierung), Erstellung von Animationen

4 Lehrformen:

Vorlesung mit Folienpräsentation und ggfs. rechnergestützten Demonstrationen, seminaristischer Unterricht in den Übungen, (Rechner-) Praktikum mit vorbereitenden Hausaufgaben

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen:

Teilprüfung in Form einer Klausur (120 Minuten)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote

5 / 90

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrende: Prof. Zwiers

11 Sonstige Informationen

Parviz E. Nikravesh, "Planar Multibody Dynamics" Ahmed A. Shabana, "Dynamics of Multibody Systems"

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 36 / 40

6.9 Pflichtfach aus dem Maschinenbau: Experimentelle Methoden der Mechanik

Experimentelle Methoden der Mechanik (XM06-EM)

Modulnummer

6

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

2. Sem.

Häufigkeit des Angebots

WS oder SS

Dauer

1 Sem.

1 Lehrveranstaltungen

EM: Experimentelle Methoden der Mechanik 3V 1Ü

Kontaktzeit

72 h

Selbststudium

78h

geplante Gruppengröße

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

Die Studenten erwerben durch die Vorlesung die Fähigkeit

• selbständig eine geeignete Auswahl von Sensoren für Aufgaben aus der Spannungsanalyse, Zustandsüberwachung, Maschinen- und Strukturdiagnose, etc. zu treffen

• praxisrelevante Verfahren zur experimentellen Ermittlung von Spannungen, Kräften und Momenten sowie zur Ermittlung von weiteren dynamischen Messgrößen anzuwenden

• Messdaten anhand von einfachen Daten- und Signalanalyseverfahren zu interpretieren (Matlab-Übungen zur Messsignalanalyse).

• Eigene Softwaremodule zur Signal- und Datenanalyse zu erstellen

3 Inhalte

• Grundlagen der Messtechnik: Messprinzipien und Sensoren

• Experimentelle Spannungsanalyse / Ermittlung von Eigenspannungen

• Messung von Kräften und Momenten

• Messtechnische Ermittlung dynamischer Größen

• Messtechnik und Messsignalverarbeitung

• Einführung in die Analyse von Messdaten, Filterung, Ermittlung statistischer Kenngrö0en, Frequenzanalyse, Zeit-Frequenzanalyse

4 Lehrformen:

Vorlesung, Übung, Präsentationen, praktische Übungen am Rechner (Signal- und Datenanalyse)

5 Teilnahmevoraussetzungen:

6 Prüfungsformen:

Schriftliche Klausur (60 Min) und Projektarbeit

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote: 5/ Summe der prüfungsrelevanten ECTS

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Lehrender: Prof. Kraemer

11 Sonstige Informationen

Sharpe Jr., W.: Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer, 2008 Hoffmann, K.: Einführung in die Technik des Messens mit DMS, 1987

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 37 / 40

6.10 Pflichtfach aus dem Maschinenbau: Smart Robotics

Smart Robotics (XM06-SR)

Modulnummer

6

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

1. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Sommersemester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen

SR: Smart Robotics

2V 1Ü 1P

Kontaktzeit

64 h

Selbststudium

86 h

geplante Gruppengröße

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage, Konzepte für intelligente Roboterbasierte Automatisierungslösungen zu erstellen. Hierbei sind sie in der Lage aktuelle Kommunikationskonzepte ebenso zu berücksichtigen wie lernende Algorithmen. Dies befähigt die Studierenden teil- oder voll- autonome, ortsfeste und mobile Roboter vom Einsatzspektrum der Service Robotik bis hin zur Industrierobotik zu realisieren.

3 Inhalte

Einführung

Suchen und Planen

Grundlagen der Wahrscheinlichkeitstheorie

Probabilistische Wahrnehmung

Probabilistische Entscheidungsprozesse

Optimale Regelung

Reinforcement Learning

Machine Learning

4 Lehrformen:

Vorlesung, Übung, Seminaristischer Unterricht, Kleingruppenübungen am Roboter, Projektarbeit

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen

Modulprüfung in Form einer Klausur (120 Min.), Referat, Hausaufgaben oder einer mündlichen Prüfung

Bonusregelung: Freiwillige Vorleistungen gemäß §9a Master-Rahmenprüfungsordnung können von der/ von dem Modulverantwortlichen angeboten werden. Zu Beginn der Vorlesungszeit werden die Hörer darüber informiert, wie diese freiwilligen Vorleistungen zu erbringen sind.

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten:

mit mindestens „ausreichend“ bestandene Prüfungsleistungen, Erlangung des Testats

(näheres wird in der gültigen PO beschrieben)

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen): Masterstudiengang Informatik

9 Stellenwert der Note für die Endnote: 5/ Summe der prüfungsrelevanten ECTS

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Prof. Schilberg, Lehrende: Prof. Schilberg

11 Sonstige Informationen

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 38 / 40

UC Berkeley CS188 Intro to AI

Literatur

Russell & Norvig, AI: A Modern Approach

Siegwart et al.: Autonomous Mobile Robots

Goodfellow et al.: Deep Learning

Springer Handbook of Robotics, Siciliano, Bruno, Khatib, Oussama (Eds.), Springer Verlag, ISBN 978-3-540-38219-5

Integrative Production Technology for High-Wage Countries, Brecher, Christian (Ed.), Springer Verlag, ISBN 978-3-642-21067-9

Industrieroboter, Woflgang Eber, Hanser Verlag, ISBN 978-3-446-41031-2

Robotergreifer, Stefan Hesse et.al, Hanser Verlag, ISBN 3-446-22920-5

Greifer in Bewegung Andreas Wolf, Ralf Steinmann, Hanser Verlag, ISBN 3-446-22932-9

Grundlagen der Handhabungstechnik, Stefan Hesse, Hanser Verlag, ISBN978-3-446-40473-1

Service Roboter Visionen, Rolf Dieter Schraft et. Al, Hanser Verlag,ISBN 3-446-22840-3

Machine Learning, Kevin P. Murphy, MIT Press, ISBN 978-0-262-01802-9

Intelligent Robotics and Applications, LNAI 7102 ff., Springer Verlag

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 39 / 40

7. Projektmanagement

Projektmanagement (XM07- PR)

Modulnummer

7

Workload

150 h

Credits

5

Studiensem.

2. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Wintersemester

Dauer

1 Sem.

1 Lehrveranstaltungen

PR: Projektmanagement 2V2Ü

Kontaktzeit

72 h

Selbststudium

78h

geplante Gruppengröße

30

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

Die Studierenden kennen den Projektablauf und die wesentlichen Kompetenzen eines Projektleiters.

3 Inhalte

Projektkompetenz ist heute eine Kernkompetenz für nahezu jeden Berufstätigen, da Abläufe in Unternehmen so strukturiert werden, dass sie ohne Projektmangement nicht mehr zu bewältigen sind. Um ein Projekt erfolgreich zu machen, muss von vornherein das „richtige“ Projekt ausgewählt werden, muss es sorgfältig und detailliert geplant werden und die Organisation des Projektteams und der Projektaufgaben muss gewissenhaft und projektbezogen erfolgen. Dann ist die termin- und sachgerechte Projektdurchführung ein Leichtes und der gelungene Projektabschluss nahezu zwangsläufig. All diese Projektphasen werden verständlich, nachvollziehbar und mit zahlreichen anschaulichen Beispielen aus der Praxiserfahrung erläutert. Eigene Kapitel werden dem Projektmanagement-Programm MS Project und Werkzeugen zur Ideenfindung und Problemlösung gewidmet. Da ein Projekt ohne gutes Zeit-, Selbst- und Konfliktmangement oder ohne adäquate Mitarbeiterführung nicht effektiv durchgeführt werden kann, nehmen auch diese Themen einen entsprechenden Raum ein und der Hörer lernt nebenbei, sich und das Team besser zu organisieren.

4 Lehrformen:

Vorlesung in Folien nach Buch "Projektmanagement & Technisches Coaching" von Annette Kunow mit aktuellen Ereignissen, seminaristischer Unterricht, Gruppenarbeit, Vortrag

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen

Modulprüfung in Form eines Referats über Projektbearbeitung eigener Wahl (vordefinierte Anforderungen)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Bestandene Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote

5/ 90

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Prof. Kunow; Lehrende: Prof. Kunow; Prof. Kraemer

11 Sonstige Informationen

Im Buch "Projektmanagement & Technisches Coaching" von Annette Kunow, Hüthig Verlag gibt es eine umfangreiche Literaturliste, die ständig aktualisiert wird.

Modulhandbuch

des Masterstudiengangs Mechatronik

Seite 40 / 40

8. Masterabschluss

Masterabschluss (XM08-MA/KO)

Modulnummer

8

Workload

900 h

Credits

30 (25+5)

Studiensem.

3. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Sommersemester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen

MA: Masterarbeit KO: Kolloquium

Kontaktzeit

0 h

Selbststudium

900 h

geplante Gruppengröße

1

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

MA: Die Master-Arbeit und das nachfolgende Kolloquium bilden den abschließenden Teil der Master-Prüfung. Die Master-Arbeit besteht aus der eigenständigen Bearbeitung einer einschlägigen ingenieurmäßigen Aufgabe aus dem Gebiet der Mechatronik und der schriftlichen Darstellung der angewandten wissenschaftlichen Methoden und Ergebnisse. Sie soll zeigen, dass die Kandidatin oder der Kandidat in der Lage ist, innerhalb einer vorgegebenen Frist eine derartige Aufgabe selbständig zu bearbeiten und dass sie oder er die Ergebnisse klar und verständlich darstellen kann. Die Kandidatin oder der Kandidat kann Vorschläge für das Thema der Master-Arbeit machen. Die Bearbeitungsdauer für die Masterarbeit nach Vergabe des Themas ist auf mindestens 3 Monate und höchstens 5 Monate befristet.

KO: Direkt anschließend an die Masterarbeit soll das Master-Kolloquium erfolgen. Im Master-Kolloquium soll die Kandidatin oder der Kandidat in Form einer Präsentation max. 15 min vor den Prüfern der Master-Arbeit über seine Arbeit referieren. Diese Präsentation kann auch hochschulweit öffentlich sein. Anschließend erfolgt eine nichtöffentliche maximal 30 minütige mündliche Prüfung über die Inhalte der Masterarbeit und über das technische bzw wissenschaftliche Gebiet, in dem die Masterarbeit einzuordnen ist.

3 Inhalte

Projektthemen werden jeweils nach Forschungsschwerpunkten der einzelnen Labore vergeben bzw diese suchen sich die Studierenden im Industriellen Umfeld.

4 Lehrformen:

einzeln oder in kleinen Gruppen

5 Teilnahmevoraussetzungen

6 Prüfungsformen:

Masterarbeit, Präsentation und mündliche Prüfung

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten: Bestandene Prüfungen

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen):

9 Stellenwert der Note für die Endnote

30/ 90

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

PA-Vorsitzender, alle Lehrenden

11 Sonstige Informationen